JP6389364B2 - 液冷システムを備える電子ボード - Google Patents

液冷システムを備える電子ボード Download PDF

Info

Publication number
JP6389364B2
JP6389364B2 JP2014030282A JP2014030282A JP6389364B2 JP 6389364 B2 JP6389364 B2 JP 6389364B2 JP 2014030282 A JP2014030282 A JP 2014030282A JP 2014030282 A JP2014030282 A JP 2014030282A JP 6389364 B2 JP6389364 B2 JP 6389364B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling plate
support
plate
electronic
height
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014030282A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014160821A (ja
Inventor
ドゥマンジュ,ファビアン
ダラセラ,ルーク
ギルボール,パスカル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bull SAS
Original Assignee
Bull SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bull SAS filed Critical Bull SAS
Publication of JP2014160821A publication Critical patent/JP2014160821A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6389364B2 publication Critical patent/JP6389364B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20254Cold plates transferring heat from heat source to coolant
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20763Liquid cooling without phase change
    • H05K7/20772Liquid cooling without phase change within server blades for removing heat from heat source
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2200/00Indexing scheme relating to G06F1/04 - G06F1/32
    • G06F2200/20Indexing scheme relating to G06F1/20
    • G06F2200/201Cooling arrangements using cooling fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

本発明は、特にラックマウント型サーバのための液冷システムを備える電子ボードに関する。本発明はまた、そのような電子ボードが挿入されるラックマウント型サーバ、およびそのようなサーバを含むラックに関する。
サーバ用のコンピュータブレードは、通常、熱を放出するため冷却される必要がある電子ボードを含む。これらの電子ボードは、当初は空冷された。しかしながら、ラックマウント型サーバの場合には、空気循環は、電子ボードを冷却するためには十分ではない。
この問題を解決するために流体冷却システムが開発された。これらの冷却システムは、通常、冷却されるべき構成要素それぞれに1つの冷却板を含む。それゆえ、従来技術による冷却システムは、冷却されるべき各電子部品の上に冷却板、換言すると、通常銅製の小型のプレートを含み、そのプレートの寸法は、冷却されるべき構成要素の寸法にほぼ等しく、かつそのプレートは、冷却剤が内部を循環するチャネルを備えて形成される。異なる冷却板が、通常、銅製チャネルを通って互いに接続され、そのチャネル内を冷却剤が1つの冷却板から次の冷却板まで循環する。しかしながら、そのような冷却システムは複雑である。さらに、銅製チューブは、通常、ろう付けによって冷却板に固定されており、それゆえ、漏れの危険性がある。
発明の開示
本発明は、特にラックマウント型サーバのための電子ボード冷却システムであって、電子ボードがサイズの異なる電子部品を含む場合でも、取り付けが簡単でコンパクトかつ信頼性のある電子ボード冷却システムを開示することによって、従来技術の欠点を克服することを目的とする。
これを達成するために、本発明の第1の態様は、
− 「丈の低い電子部品」と呼ばれる電子部品が固定される支持体であって、丈の低い電子部品の高さは第1の閾値高さh1を下回る、支持体;
− 支持体に平行して延在する冷却板であって、冷却板と支持体との間の距離が、第1の閾値高さh1に等しく、冷却板は、冷却剤が循環できる少なくとも1つのチャネルが形成されているベースプレートを含み、ベースプレートは、相補的なプレートに固定されてチャネルを閉鎖し、冷却板は、丈の低い電子部品を全て覆い、丈の低い電子部品は、熱伝導材料製の変形可能パッドによって冷却板に接続されている、冷却板
を含む電子ボードに関する。
それゆえ、本発明による冷却システムは、冷却剤が循環できるチャネルが形成されている単一の冷却板が、全ての丈の低い電子部品だけでなく、構成要素が配置される支持体全体を冷却できるため、従来技術によるシステムよりも単純である。これは、従来技術による場合では達成できなかった。さらに、この冷却システムは、より信頼性が高く、および、異なる冷却板間にコネクタを必要とせず、かつチャネルが完全に冷却板に含まれるため漏れの危険性が制限される。この冷却システムはまた、全ての電子部品(最も小型のものでも)が、それらのために従来技術による特別な冷却板が必ずしも設けられていなかったとしても、冷却されるため、さらに効率的である。さらに、冷却板にチャネルが形成されているため、チャネルによって形成された液圧ネットワークの幾何学的形状、寸法および密度が、電子部品によって放出された熱に応じて、電子部品の数および位置に応じて選択される。さらに、熱伝導材料製の変形可能パッドが存在することに起因して電子部品の冷却が最適にされ、そのパッドの厚さは、性能最適化パラメータの1つである。
本発明による電子ボードは、以下説明する特徴の1つまたはいくつかを、個々にまたは任意の技術的に可能な組み合わせで有し得る。
冷却板は、好ましくは、後述する説明から分かるように、貫通開口部を無視する場合、支持体の寸法に等しいまたはほぼ等しい外形寸法を有するため、冷却板は、支持体全体を覆い、それゆえ支持体全体を冷却する。
電子ボードは、異なる高さの電子部品を含み得る。それゆえ、第1の閾値高さh1を下回る高さの丈の低い電子部品は別として、電子ボードは、支持体に固定されたいわゆる「中位の丈の電子部品」を含んでもよく、その高さは、第1の閾値高さh1と、h1を上回る第2の閾値高さh2との間の高さである。
この場合、冷却板は、好ましくは、非貫通開口部が穿孔されていて、その内部に中位の丈の電子部品が挿入されて、冷却板が全ての中位の丈の電子部品を覆い、中位の丈の電子部品は、熱伝導材料製の変形可能パッドによって冷却板に接続されている。これらの非貫通開口部は、冷却板が中位の丈の電子部品を覆ってそれらを冷却できるようにする。
冷却板の厚さは、好ましくは、h2−h1に等しい。
電子ボードはまた、いわゆる「丈の高い電子部品」を含んでもよく、丈の高い電子部品は支持体に固定されており、丈の高い電子部品の高さは、第2の閾値高さh2を上回る。
この場合、冷却板は、好ましくは、貫通開口部によって穿孔され、そこに丈の高い電子部品が挿入される。これらの貫通開口部は、丈の高い電子部品を除いて支持体全体を覆う単一の冷却板を使用できるようにする。さらに、これら貫通開口部は、冷却板が存在するにも関わらず、丈の高い電子部品にアクセスできるようにし、例えばそれらを交換または修理できるようにする。
丈の高い電子部品は、プロセッサおよび/またはメモリモジュールとし得る。
電子ボードはまた、丈の高い電子部品と冷却板を熱的に接続する追加的な放熱器を含み、丈の高い電子部品から生じる熱を排出し得る。追加的な放熱器は、好ましくは、熱伝導材料製の変形可能パッドによって冷却板に接続される。冷却板は、丈の高い電子部品に対面する貫通開口部を有するため、これら丈の高い電子部品は、冷却板によって直接冷却されず、その結果、これら丈の高い電子部品を冷却板に熱的に接続する追加的な放熱器を使用して、これら丈の高い電子部品から熱を排出すると、好都合である。追加的な放熱器は、好ましくは銅製である。
電子部品は、好ましくは、支持体上でサイズによってグループ分けされ、冷却板の設計を単純にする;特に、可能であれば、丈の低い電子部品が一緒にされ、および中位の丈の電子部品が一緒にされるように、それらをグループに分けて配置することもできる。
好ましくは、チャネルは、冷却板の貫通開口部および/または非貫通開口部の周りを巡らせており、それにより、冷却板の製造が容易になる。
支持体とチャネルとの間の距離は一定であり、それにより、冷却板の製造が容易になる。
冷却板は、好ましくは支持体に固定され、電子部品と冷却板との間で変形可能パッドが圧縮されるようにする。より正確には、支持体は、好ましくは基準面に沿って延在し、冷却板はこの基準面に平行に延在する。支持体が機能せず、それゆえ熱が放出されないときには、好ましくは、電子部品と冷却板との間に配置された変形可能パッドに対し、基準面に垂直な圧力が加えられるようにするように、冷却板を支持体に固定する。基準面に垂直なこの圧力は、変形可能パッドを圧縮し、製造プロセスおよび支持体の変形に起因した構成要素の高さのばらつきにもかかわらず、確実に電子部品を変形可能パッドによって冷却板との熱的接触を維持する。これを達成するために、変形可能パッドは、好ましくは圧縮されて、20%〜50%変形される。さらに、そのような圧縮によって、変形可能パッドに加えられた圧力により変形した支持体の形状は、過度になりすぎず、および支持体の機械的強度に適合したままである。
冷却板は、好ましくは、冷却板全体にわたって分配されたいくつかの取付要素によって支持体に固定され、冷却板全体および支持体全体にわたって力を分配する。さらに、支持体は、好ましくは、支持体の内部接地板を支持体表面の熱伝導ゾーンに接続するビアによって形成された熱的ドレインゾーンを含み、そこに、支持体への冷却板の取付要素、または支持体と冷却板の取付要素との間に配置された変形可能パッドが、嵌る。
変形可能パッドの高さは、好ましくは1mm〜5mm、一層好ましくは1.5〜3mmである。好ましくは、冷却板による電子部品の冷却を最適にするために、変形可能パッドには低い高さが選択される。さらに、変形可能パッドの厚さは、電子部品の高さのばらつきに適合できるようにするように選択される。それゆえ、パッドのそのような厚さによって、±0.5mm程度の電子部品の高さのばらつきを許容することを可能にする。
変形可能パッドは、好ましくは、セラミック粉末を備えるシリコーンゲルで作製される。これらの材料を使用することによって、良好な熱伝導を与え、かつ支持体を汚すことなく、十分に変形可能パッドを提供する。
冷却板は、好ましくはアルミニウム製である。
ベースプレートは、好ましくは機械加工を使用してくり抜かれ、チャネルを作製する。
相補的なプレートは、好ましくは、摩擦攪拌接合方法によってベースプレートに固定され、それにより、非常に強力かつ信頼性高く取り付ける。
チャネルは、好ましくは、貫通開口部および非貫通開口部の周りを巡って、冷却板を通過する液圧回路を形成する。電子ボードの冷却は、チャネルがより長いとき、より効率的である。冷却板は、好ましくは、冷却剤がチャネルに注入されるにようにする流体流入結合部と、冷却剤がチャネルから排出されるようにする流体流出結合部とを備える。流体流入結合部および流体流出結合部は、好ましくは、冷却板の同じ側面に並んで配置される。
支持体は、好ましくは、1つまたはいくつかのプリント回路によって形成される。支持体がいくつかのプリント回路によって形成される場合、これらプリント回路は、好ましくは単一の基準面に並んで配置される。
各電子ボードはまた、1つまたはいくつかの追加的なプリント回路を含み得る。この場合、冷却板は、好ましくは、支持体と1つまたは複数の追加的なプリント回路との間に配置される。
電子ボードはまた、第1の冷却板と1つまたは複数の追加的なプリント回路との間に配置された追加的な冷却板を含み得る。この第2の冷却板は、第1の冷却板への1つまたは複数の追加的なプリント回路の取り付けを容易にし、かつ支持体と1つまたは複数の追加的なプリント回路との間の熱伝達を促す。
追加的な冷却板はまた、1つまたは複数の追加的なプリント回路が、追加的な冷却板と1つまたは複数の追加的なプリント回路との間の距離を上回る高さの電子部品を装着するとき、非貫通開口部および/または貫通開口部を含み得る。
本発明の第2の態様はまた、本発明の第1の態様による電子ボードを含むコンピュータブレードに関する。
本発明の第3の態様は、本発明の第2の態様による少なくとも1つのコンピュータブレードを含むラックマウント型サーバに関する。そのようなラックマウント型サーバは、異なるコンピュータブレードを、それらの対応する冷却システムを備えたまま簡単に外すことができるため、非常に好都合である。
ラックマウント型サーバはまた、好ましくは、各冷却板のチャネルに冷却剤を注入するための液圧マニホールドを含む。
本発明の第4の態様はまた、本発明の第3の態様による少なくとも1つのラックマウント型サーバを含むラックに関する。
そのように形成されたラックは、ラックマウント型サーバを、それらの対応する冷却システムを備えたまま簡単に外すことができるため、非常に好都合である。また、コンパクトである。
ラックは、好ましくは、冷却剤を各サーバの液圧マニホールドに注入するために使用される主液圧マニホールドを含む。
ラックはまた、好ましくは、異なるコンピュータブレードの異なるチャネルに、選択した流れで冷却剤を注入するためのポンプを含む。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明を読むことからより明白になる。
本発明の一実施形態によるラックの線図である。 本発明の一実施形態によるラックマウント型サーバの線図である。 本発明の一実施形態による電子ボードの線図である。 図3の電子ボードの上面図である。 図3の電子ボードの部分の斜視図である。 図3の電子ボードの断面図である。 本発明の一実施形態による電子ボードの冷却板の斜視図である。 図7の冷却板の上面図である。 図8の冷却板の部分に沿って取った断面図である。 本発明の一実施形態による電子ボードの断面図である。
より明瞭にするために、同一または同様の要素には、全ての図面において同一の参照符号を付す。
図1は、本発明の一実施形態によるラック1を示す。このラックは、ラック1から取り出し可能なラックマウント型サーバ2を含み、およびサーバシャーシとも呼ばれ得る。ラック1はまた、ラックマウント型サーバ2の冷却システムに冷却剤を注入するために使用される主液圧マニホールド3を含む。主液圧マニホールド3はまた、異なるラックマウント型サーバ2の異なる冷却システム間に冷却剤を分配する。ラック1はまた、特に冷却剤の循環流および温度を制御する、冷却剤を注入および制御する手段34を含む。冷却剤を注入および制御する手段はまた、漏れ検出手段を含み得る。
図2は、本発明の一実施形態によるラックマウント型サーバ2を示す。このラックマウント型サーバ2はシャーシ4を含み、その内部にコンピュータブレード5が取り付られる。これらのコンピュータブレード5の1つを、より正確に図3〜5に示す。各ラックマウント型サーバ2はまた、ラックマウント型サーバの異なるコンピュータブレード5の冷却システム間に冷却剤を分配する液圧マニホールド6を含む。
以下、図3〜9を参照してコンピュータブレード5をより詳細に説明する。このコンピュータブレード5は、下記で詳細に説明する要素を取り囲むフレーム13を含む。それゆえ、コンピュータブレード5はフレーム13内に電子ボードを含む。
この電子ボードは支持体7を含む。この支持体7には、好ましくは、1つのまたは並んで配置されたいくつかのプリント回路8が形成されている。それゆえ、この実施形態では、支持体7は、並んで配置された2つのプリント回路8a、8bを含む。支持体7は、支持体7の正中面によって規定される基準面12に沿って延在し、正中面は、支持体7に平行に延びる。2つのプリント回路8a、8bも基準面12に沿って延在する。
電子ボード5はまた、支持体7に固定された電子部品9、10、11を含む。構成要素の高さは、その寸法が基準面に垂直な軸に沿っている。
3つのタイプの電子部品9、10、11があり得る:
− 一部の電子部品は、第1の閾値高さh1を下回る高さhを有し得る。この場合、これらの電子部品を「丈の低い電子部品」9と呼ぶ;
− 一部の電子部品は、h1と第2の閾値高さh2との間の高さhを有し得る。この場合、これら電子部品を「中位の丈の電子部品」10と呼ぶ;
− 一部の電子部品は、第2の閾値高さh2以上の高さhを有し得る。この場合、これらの電子部品を「丈の高い電子部品」11と呼ぶ。
この実施形態では、電子ボードは、特に、以下の丈の高い電子部品を含む:
− 支持体7を形成する各プリント回路8a、8bにそれぞれ対応して固定された2つのプロセッサ11a、11b;
− 各プロセッサ11a、11bの各傍において各プリント回路8a、8bにそれぞれ対応して固定されたメモリモジュール11c、11d。
電子ボード5はまた、プリント回路8a、8bおよび電子部品9、10、11を、それらの動作時に冷却する冷却板14を含む。図6〜9に、冷却板14をより正確に示す。冷却板14は:
− 冷却剤が循環できる液圧回路を形成するチャネル16が形成されるベースプレート15;
− ベースプレートに固定されてチャネル16を閉鎖する相補的なプレート17
を含む。
相補的なプレート17は、好ましくは、摩擦攪拌接合プロセスによってベースプレート15に固定される。しかしながら、相補的なプレート17は、ろう付けまたはレーザ溶接などの他の取付方法によって固定されてもよい。冷却板14は、好ましくはアルミニウム製である。
冷却板14はまた、チャネル16の第1の端部に接続された流体流入結合部32と、チャネル16の第2の端部に接続された流体流出結合部33とを含む。流体流入結合部32および流体流出結合部33は、好ましくは、冷却板14の同じ側35にある。流体流入結合部および流体流出結合部は、電子ボード5が属するラックマウント型サーバ2の液圧マニホールド6に接続される。それらを使用して、冷却板のチャネルに冷却剤を注入する。これを達成するために、液圧マニホールド6は、ラックの主液圧マニホールド3に接続され、その主液圧マニホールド自体は、特に冷却剤の循環流および温度を制御する、冷却剤を注入および制御する手段34に接続される。
冷却板14は支持体7に固定される。第1の閾値高さh1は、冷却板14の下面19と支持体7の上面20との間の距離によって規定される。第1の高さh1は、コンピュータブレード5のフレーム13の高さによって制限される。第1の高さh1は、例えば3mmに等しいとし得る。第2の閾値高さh2は、第1の閾値高さh1と冷却板14の厚さとの和によって規定される。第2の高さh2は、例えば16mmに等しいとし得る。
冷却板14の外形寸法は、例えば図4から分かるように支持体7の寸法にほぼ等しく、後で分かるように丈の高い電子部品があるゾーンを除いて、支持体7の全表面を覆っている。
それゆえ、冷却板14は、丈の低い電子部品9を全て覆う。さらに、冷却板14には、中位の丈の電子部品10の上方に非貫通開口部21が作られているため、冷却板は中位の丈の電子部品10も覆う。
丈の低い電子部品9および中位の丈の電子部品10は、良好な熱導体である変形可能パッド24によって冷却板14に接続される。変形可能パッド24は、電子部品または支持体を汚すことなく、冷却板を通した電子部品からの熱の除去を改善できる。変形可能パッドの厚さは、好ましくは、電子部品の冷却を最適にするために、可能な限り薄い。さらに、変形可能パッドのこの厚さは、電子部品の高さのばらつき(通常±0.5mm程度)に適合可能にする必要がある。このような理由によって、変形可能パッド24は、好ましくは厚さが1.5〜3mmである。選択された変形可能パッドは、以下の理由から、「ギャップパッド」タイプのものである:
・ パッドを冷却板に予め組立てることができる。
・ パッドは、交換する必要なく、いくつかの組み立て/分解サイクルを行えるようにする。
・ パッドは容易に変形可能であり、かつ電子部品の高さのばらつきを補償できる。
・ パッドは、支持体やその構成要素を汚染せず、およびそれらを汚さない。
それゆえ、変形可能パッド24は、好ましくは、セラミック粉末を備えるシリコーンゲルから作製される。
さらに、変形可能パッドが、基準面12に垂直な方向に沿って、冷却板14と電子部品9、10との間で、約30%圧縮されるように、冷却板14は支持体7に固定される。この圧縮によって、電子部品の高さのばらつきおよび製作公差に関わらず、変形可能パッド24を常に冷却板14および構成要素9、10と接触したままにできるようにする。それゆえ、変形可能パッドは、冷却板と冷却されるべき電子部品との間の良好な熱的接触を保証できる。しかしながら、変形可能パッドによって電子部品に加えられた圧力ゆえに変形した支持体の形状は、支持体の機械的強度に適合したままである必要があり、かつ他の電子部品と変形可能パッドとの間の接触を断たない必要がある。
冷却板14は、取付要素18によって支持体7に固定される。取付要素18の機能は、上述の理由のために、支持体の変形した形状を制御することである。これを達成するために、取付要素18は、特に支持体に加えられる力を分配するために、支持体7の全表面に分配して配置される。取付要素はまた、取付要素がある箇所における冷却板と支持体との間の熱的接触を改善できる。これを達成するために、冷却板の取付点において支持体に放熱ドレインが設けられる;これらのドレインは、好ましくは、冷却板の取付要素の下側および/または支持体を冷却板に接続する変形可能パッドの下側に挿入された支持体(電子ボード)に作製されたビアであり、冷却板14を通した支持体7からの熱の排出を改善する。
さらに、図6から分かるように、チャネル16は、非貫通開口部21の周りを巡らせており、それにより、冷却板の製作が単純になる。それゆえ、チャネルは一定断面積を有し、かつ2次元の平面に含まれる。チャネルの断面、その幾何学的形状、および冷却板を通るその経路は、冷却されるべき電子部品およびそれらが放出する熱に応じて選択される。チャネルは、好ましくは、冷却板の内面19に可能な限り近くに配置されるため、電子部品に可能な限り近く、構成要素の冷却を最適にする。チャネルはまた、ほとんどの熱を放散する電子部品の上方を通過する必要がある。
さらに、丈の高い電子部品11がある個所において冷却板14に貫通開口部22、23が作られていて、丈の高い電子部品が冷却板14のこれらの貫通開口部22、23を通過する。それゆえ、図3から分かるように、丈の高い電子部品11は、この実施形態では、プロセッサ11a、11b、メモリモジュール11c、11dおよびメザニンコネクタ(図示せず)であり、かつ、貫通開口部22、23に挿入される。丈の高い電子部品の箇所において貫通開口部22、23が冷却板14に形成されることによって、冷却板14を取り外す必要なく、丈の高い電子部品11にアクセスできるようにし、特にそれらを修理または交換できるようにする。図7から分かるように、チャネル16はまた、貫通開口部22、23の周りを巡っている。
丈の高い電子部品は、常に冷却板によって十分に冷却されるわけではなく、それゆえ、電子ボードはまた、例えば支持体7と冷却されるべき丈の高い電子部品との間に配置された追加的な放熱器25を含み得る。例えば、これらの追加的な放熱器は、例えば銅製の熱伝導ゾーンを含む。追加的な放熱器25は、好ましくは、冷却板14に熱的に接続される。この熱的リンクは、冷却板と支持体との間の取付要素18によって、およびこれらの取付要素18にあるパッドによって形成され得る。
電子部品は、好ましくは、冷却板14の製造を単純にするために、サイズによってグループ分けされる。本発明によれば、また、丈の低い電子部品が優先され、まず第1に、冷却板によって冷却される構成要素数を最大にし、第2に、冷却板の構造を単純にする。支持体に、より少数の中位の丈のおよび丈の高い電子部品がある場合には、より少数の開口部を冷却板に作製する必要がある。
図9は、チャネルが、冷却板14のベースプレート15と冷却剤との間の熱交換を高めるために冷却剤に乱流を発生させる乱流ゾーン26を含む、別の実施形態を示す。これらの乱流ゾーンは、好ましくは、チャネル16内へと垂直に延在するフィン27によって形成される。
図10は、電子ボード5が、支持体7に平行に延在する追加的な電子回路28も含む別の実施形態を示す。追加的な電子部品30も追加的な電子回路28に固定され得る。電子ボード5はまた、冷却板14と追加的な電子回路28との間に挿入された追加的な冷却板29を含み得る。この追加的な冷却板29は、追加的な電子回路28に固定された構成要素30を冷却し、かつ、これも、冷却板14にチャネル16が存在するにも関わらず、追加的な電子回路28およびその電子部品30を冷却板14に取り付けるのを容易にする。追加的な冷却板29は、必ずしも、図10に示すようにチャネルを有しない。追加的な冷却板29は、好ましくは熱境界面31を介して冷却板14に固定される。追加的な電子部品30は、好ましくは、変形可能な熱伝導パッド32によって追加的な冷却板29に固定され、これにより、上述したように、追加的な電子部品30によって放出された熱を追加的な冷却板29に排出でき、かつまた、追加的な冷却板29と追加的な熱的構成要素28との間の接触を保証する。追加的な電子部品30’が、追加的な冷却板29と追加的なプリント回路28との間の距離h3よりも高い場合、追加的な冷却板29は、前記電子部品30’が嵌る非貫通開口部36を含む。
当然、本発明は、図面を参照して開示された実施形態に限定されず、および本発明の範囲から逸脱せずに、変形例を考慮できる。

Claims (7)

  1. 第1の閾値高さh1を下回る高さを有する「丈の低い電子部品」(9)、前記第1の閾値高さh1と、h1よりも高い第2の閾値高さh2との間の高さを有する「中位の丈の電子部品」(10)および前記第2の閾値高さh2を上回る高さを有する「丈の高い電子部品」(11)が固定される支持体(7);
    − 前記支持体(7)に平行して延在する冷却板(14)であって、前記冷却板(14)と前記支持体(7)との間の距離が、前記第1の閾値高さh1に等しく、前記冷却板(14)が、冷却剤が循環できる少なくとも1つのチャネル(16)が形成されるベースプレート(15)を含み、前記ベースプレート(15)が相補的なプレート(17)に固定されて前記チャネル(16)を閉鎖している、冷却板(14);および
    − 前記丈の高い電子部品(11)と前記冷却板(14)とを接続する追加的な放熱器(25)
    を含む電子ボード(5)において、
    前記冷却板(14)が前記丈の低い電子部品(9)を全て覆い、前記丈の低い電子部品(9)が、熱伝導材料製の変形可能パッド(24)によって前記冷却板(14)に接続されており、
    前記冷却板(14)には非貫通開口部(21)が穿孔されていて、その内部に前記中位の丈の電子部品(10)が挿入され、前記中位の丈の電子部品(10)は、熱伝導材料製の変形可能パッド(24)によって前記冷却板(14)に接続されており、
    前記冷却板(14)には貫通開口部(22、23)が穿孔されていて、そこに前記丈の高い電子部品(11)が挿入されていることを特徴とする、電子ボード(5)。
  2. 前記冷却板(14)の外形寸法が前記支持体(7)の寸法に等しいことを特徴とする、請求項1に記載の電子ボード(5)。
  3. 前記チャネル(16)が、前記冷却板(14)の前記貫通開口部(22、23)および/または前記非貫通開口部(21)の周りを巡っている、請求項1または2に記載の電子ボード(5)。
  4. 前記支持体(7)と前記チャネル(16)との間の距離が一定である、請求項1〜のいずれか一項に記載の電子ボード(5)。
  5. 前記冷却板(14)が前記支持体(7)に固定されており、前記変形可能パッド(24)が前記電子部品(9、10)と前記冷却板(14)との間で圧縮される、請求項1〜のいずれか一項に記載の電子ボード(5)。
  6. 1つまたはいくつかの追加的なプリント回路基板(28)も含み、前記冷却板(14)が、前記支持体(7)と前記追加的な1つまたは複数のプリント回路(28)との間に配置されており、前記電子ボード(5)がまた、前記冷却板(14)と前記追加的な1つまたは複数のプリント回路(28)との間に配置された追加的な冷却板(29)を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の電子ボード(5)。
  7. 請求項1〜のいずれか一項に記載の電子ボード(5)を含むラックマウント型サーバ(2)。
JP2014030282A 2013-02-20 2014-02-20 液冷システムを備える電子ボード Expired - Fee Related JP6389364B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1351424A FR3002410B1 (fr) 2013-02-20 2013-02-20 Carte electronique pourvue d'un systeme de refroidissement liquide
FR1351424 2013-02-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014160821A JP2014160821A (ja) 2014-09-04
JP6389364B2 true JP6389364B2 (ja) 2018-09-12

Family

ID=48692595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014030282A Expired - Fee Related JP6389364B2 (ja) 2013-02-20 2014-02-20 液冷システムを備える電子ボード

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9462728B2 (ja)
EP (1) EP2770810B1 (ja)
JP (1) JP6389364B2 (ja)
FR (1) FR3002410B1 (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104770073B (zh) * 2012-09-25 2018-04-10 液体冷却解决方案公司 控制用于液体浸没式电子器件阵列的冷却液压力和冷却液流的方法和装置
US9538688B2 (en) * 2015-03-13 2017-01-03 Advanced Micro Devices, Inc. Bimodal cooling in modular server system
US9655281B2 (en) * 2015-06-26 2017-05-16 Seagate Technology Llc Modular cooling system
JP2017228105A (ja) * 2016-06-23 2017-12-28 富士通株式会社 情報処理装置
US10149411B2 (en) * 2016-09-09 2018-12-04 Seagate Technology Llc Rack enclosure cooling systems and related methods
US10201115B2 (en) * 2017-03-27 2019-02-05 Dell Products, Lp Server chassis with a liquid cooling enablement module in an input/output module bay
US10888031B2 (en) * 2017-09-25 2021-01-05 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Memory device with memory modules located within liquid coolant chamber
FR3075560B1 (fr) * 2017-12-15 2020-10-16 Bull Sas Systeme de refroidissement liquide pour carte electronique constituee d'une plaque froide et de dissipateurs thermiques relies en liaisons souples avec ladite plaque froide
US10856446B2 (en) * 2018-02-08 2020-12-01 Juniper Networks, Inc. Cooling for slot mounted electrical modules
US10548239B1 (en) * 2018-10-23 2020-01-28 Google Llc Cooling electronic devices in a data center
EP3730348A1 (en) * 2019-04-25 2020-10-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Automobile electronic system
US10925187B1 (en) 2019-08-30 2021-02-16 Dell Products, L.P. Remote heat exchanger arm for direct contact liquid cooling for rack mounted equipment
JP7156706B2 (ja) * 2019-11-13 2022-10-19 Necプラットフォームズ株式会社 冷却システム、電子機器
US11147192B2 (en) * 2019-12-23 2021-10-12 Baidu Usa Llc Fluid cooling system for an enclosed electronic package
US11330741B2 (en) * 2020-03-26 2022-05-10 Baidu Usa Llc Modular design of blind mate interface for liquid cooling
DE102020208053A1 (de) * 2020-04-03 2021-10-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Fahrzeug, zentrale recheneinheit, module, herstellungsverfahren und fahrzeug, kühllamelle, taschenmodul, hauptrahmen
CN115399083A (zh) * 2020-04-03 2022-11-25 大众汽车股份公司 载具及用于安装和连接载具部件的主框架
EP3923689B1 (en) 2020-06-12 2024-04-24 Aptiv Technologies AG Cooling device and its manufacturing method
EP3955716B1 (en) 2020-08-13 2024-07-31 Aptiv Technologies AG Cooling device and method of manufacturing the same
EP4025024A1 (en) 2021-01-04 2022-07-06 Aptiv Technologies Limited Cooling device and method of manufacturing the same
GB2611028A (en) 2021-09-17 2023-03-29 Aptiv Tech Ltd A method of fitting a cooling device to a circuit board and a circuit board cooling device
US11903165B2 (en) * 2021-09-23 2024-02-13 Baidu Usa Llc Liquid cooling nodes packaging in a server chassis
US20240032241A1 (en) * 2022-07-20 2024-01-25 Dell Products, L.P. Liquid Cooling Manifold for Information Technology Equipment
EP4333575A1 (fr) 2022-08-31 2024-03-06 Bull Sas Dissipateur thermique d entrée pour système de refroidissement d'une carte électronique de supercalculateur
EP4333577A1 (fr) 2022-08-31 2024-03-06 Bull Sas Dissipateur thermique intercalaire pour système de refroidissement d'une carte électronique de supercalculateur
EP4333576A1 (fr) 2022-08-31 2024-03-06 Bull Sas Dissipateur thermique de sortie pour système de refroidissement d'une carte électronique de supercalculateur
EP4345575B1 (fr) 2022-09-28 2024-09-04 Bull Sas Procédé de fabrication d'un dissipateur thermique

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4155402A (en) * 1977-01-03 1979-05-22 Sperry Rand Corporation Compliant mat cooling
DE4012100A1 (de) * 1990-04-14 1991-10-17 Standard Elektrik Lorenz Ag Leiterplatte mit einer kuehlvorrichtung und verfahren zur herstellung derselben
JPH11121666A (ja) * 1997-10-20 1999-04-30 Fujitsu Ltd マルチチップモジュールの冷却装置
US7349223B2 (en) * 2000-05-23 2008-03-25 Nanonexus, Inc. Enhanced compliant probe card systems having improved planarity
JP4089098B2 (ja) * 1999-08-18 2008-05-21 横河電機株式会社 プリント基板の冷却構造
DK1430758T3 (da) * 2001-09-27 2006-12-04 Siemens Ag Elektrisk kredslöbsindretning med flere elektrisk med hinanden forbundne kredslöbskomponenter
US7167366B2 (en) * 2002-09-11 2007-01-23 Kioan Cheon Soft cooling jacket for electronic device
US7508668B2 (en) * 2003-08-21 2009-03-24 Denso Corporation Electric power converter and mounting structure of semiconductor device
JP4569428B2 (ja) * 2005-09-12 2010-10-27 株式会社デンソー 液晶表示装置
TWI292300B (en) * 2005-11-21 2008-01-01 Delta Electronics Inc Electronic device with dual heat dissipating structures
US20070177356A1 (en) * 2006-02-01 2007-08-02 Jeffrey Panek Three-dimensional cold plate and method of manufacturing same
US7450387B2 (en) * 2006-03-02 2008-11-11 Tdk Innoveta Technologies, Inc. System for cooling electronic components
US8149579B2 (en) * 2008-03-28 2012-04-03 Johnson Controls Technology Company Cooling member
PL2294496T3 (pl) * 2008-05-21 2017-10-31 Asetek As Rozdzielacz cieplny karty graficznej
US8059405B2 (en) * 2009-06-25 2011-11-15 International Business Machines Corporation Condenser block structures with cavities facilitating vapor condensation cooling of coolant
US8159819B2 (en) * 2010-05-14 2012-04-17 Xfx Creation Inc. Modular thermal management system for graphics processing units
US8953317B2 (en) * 2011-10-26 2015-02-10 International Business Machines Corporation Wicking vapor-condenser facilitating immersion-cooling of electronic component(s)
US8619425B2 (en) * 2011-10-26 2013-12-31 International Business Machines Corporation Multi-fluid, two-phase immersion-cooling of electronic component(s)
JP5655873B2 (ja) * 2012-05-09 2015-01-21 株式会社安川電機 インバータ装置
US8971038B2 (en) * 2012-05-22 2015-03-03 Lear Corporation Coldplate for use in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
US8953320B2 (en) * 2012-09-13 2015-02-10 Levi A. Campbell Coolant drip facilitating partial immersion-cooling of electronic components
US9095942B2 (en) * 2012-09-26 2015-08-04 International Business Machines Corporation Wicking and coupling element(s) facilitating evaporative cooling of component(s)
US8867210B2 (en) * 2012-10-31 2014-10-21 Deere & Company Cooling apparatus for an electrical substrate
US9261308B2 (en) * 2012-11-08 2016-02-16 International Business Machines Corporation Pump-enhanced, sub-cooling of immersion-cooling fluid
US8964390B2 (en) * 2012-11-08 2015-02-24 International Business Machines Corporation Sectioned manifolds facilitating pumped immersion-cooling of electronic components
US8947873B2 (en) * 2012-11-26 2015-02-03 International Business Machines Corporation Immersion-cooled and conduction-cooled electronic system

Also Published As

Publication number Publication date
FR3002410A1 (fr) 2014-08-22
JP2014160821A (ja) 2014-09-04
FR3002410B1 (fr) 2016-06-03
US9462728B2 (en) 2016-10-04
US20140233175A1 (en) 2014-08-21
EP2770810A1 (fr) 2014-08-27
EP2770810B1 (fr) 2017-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6389364B2 (ja) 液冷システムを備える電子ボード
US7405936B1 (en) Hybrid cooling system for a multi-component electronics system
US20230254995A1 (en) Cooling Device For Cooling Components Of A Circuit Board
US7641101B2 (en) Method of assembling a cooling system for a multi-component electronics system
US10631438B2 (en) Mechanically flexible cold plates for low power components
US7408776B2 (en) Conductive heat transport cooling system and method for a multi-component electronics system
JP3852253B2 (ja) 電子部品の冷却装置及び電子機器
US7327570B2 (en) Fluid cooled integrated circuit module
US8432691B2 (en) Liquid cooling system for an electronic system
KR101005404B1 (ko) 흡열 부재, 냉각 장치 및 전자 기기
CN101179920B (zh) 冷却发热设备的装置和方法
US20130206367A1 (en) Heat dissipating module
US8111516B2 (en) Housing used as heat collector
US20080137307A1 (en) Method and system for extracting heat from electrical components
US20120103576A1 (en) Integrated liquid cooling system
WO2021037206A1 (zh) 车载设备和车辆
US10874034B1 (en) Pump driven liquid cooling module with tower fins
US20210392780A1 (en) Cooling Device and Method of Manufacturing the Same
JP4922903B2 (ja) 電子機器用の冷却装置
CN213482808U (zh) 一种风液一体式散热机箱
JP4404861B2 (ja) 熱発生構成要素を冷却する装置、及び熱発生構成要素を冷却する装置を製造する方法
CN220528417U (zh) 液冷板散热结构及电子装置
CN213278081U (zh) 一种多地址编码集成电路板
JP2008205251A (ja) 冷却システム、電子部品、およびプリント配線板
US20240306287A1 (en) Efficient thermal management for vertical power delivery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171017

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180731

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180817

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6389364

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees